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画眉草弯孢霉菌特异性入侵马唐中病原菌酯酶和植物叶表层蜡质及其互相作用

王飞

   马唐(Digitaria sanguinalis(L.)Scop.)是世界性恶性杂草之一。在中国,马唐也是旱地最重要的恶性杂草,主要危害玉米、棉花、高粱、大豆、花生、甘蔗、烟草等作物及草坪。画眉草弯孢霉(Curvularia eragrostidis)菌株QZ2000是从罹病马唐植株上分离得到专一性较强的病原菌,具有开发成微生物除草剂的潜力。本文主要探究该真菌入侵马唐的专一性机制。 本研究以不能被画眉草弯孢霉入侵的草坪草高羊茅(Festuca arundinacea)为对照,观察了该真菌入侵两种植物的过程,结果显示了接种该真菌后,马唐叶片12 h后相继出现褐斑、透明斑,石蜡切片也表明真菌能突破表皮完成入侵。但高羊茅叶片不能被该真菌入侵,且能对偶有入侵的该真菌产生超敏反应。 马唐和高羊茅接种画眉草弯孢霉后,马唐叶片防护酶SOD、POD、PAL活性上升缓慢。高羊茅叶片内SOD、POD活性没有明显变化,但其叶片内PAL却比马唐较早被激发产生。表明该真菌虽然不能入侵高羊茅,却能激发起部分防护反应。 画眉草弯孢霉能入侵马唐,不能入侵高羊茅。该真菌在不同(腐生和寄生)环境中萌发产生不同的酯酶同工酶。马唐叶表层蜡质以及16-hydroxyhexadecanoic acid相对于高羊茅蜡质和palmitic acid,能更有效地诱导该真菌分泌酯酶,暗示了该病原菌胞外酯酶能被特异性底物诱导产生。 植物的叶表层蜡质是抗真菌入侵的第一屏障,本文研究了马唐与高羊茅叶表层蜡质对画眉草弯孢霉生长、分化及粘附的影响。结果表明寄主马唐的蜡质有利于该真菌的生长,对附着胞的分化无显著影响;非寄主高羊茅蜡质能显著抑制该真菌萌发管的生长,抑制附着胞的形成。粘附实验表明,马唐蜡质比高羊茅蜡质更利于该真菌孢子在叶表面的粘附。 提取的画眉草弯孢霉孢子外粗酯酶液降解两植物叶表蜡质的实验表明,马唐表面蜡质可以较完全地被降解掉,只有部分高羊茅叶表面蜡质被降解。GC-MS检测出马唐叶片蜡层中24种成分,高羊茅叶片蜡层中23种成分,两种蜡质中成分只有少数相同,其中马唐叶片蜡质主要成分是9,12-Octadccadien-1-ol,(Z,Z)-(54.3%),高羊茅叶片蜡质主要成分是9-Tricosene(49.8%)。 基于植物叶表蜡质对该真菌分泌酯酶的诱导及真菌酯酶对植物叶表蜡质的降解作用不同。本研究认为植物叶表面蜡质与真菌孢子表面酯酶在决定真菌-植物的寄生关系中起重要作用。……   
[关键词]:马唐;画眉草弯孢霉;叶表皮蜡质;孢子胞外酯酶;非寄主抗性;选择性入侵
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:南京农业大学2006年